应变测量方法65500.ppt

1、a，1，第二章电阻应变测量和方法，2.2电阻应变计，2.3应变男同性恋测量电路，2.1概况，2.5应变男同性恋在构件上的布置和桥，2.6静态应变测量，2.4直流式电阻应变计，a，2，2.1概况，电阻应变测量技术用电阻应变男同性恋测量构件的表面应变，应力应变函数1、电阻应变男同性恋测量应变的过程，a、3、3，应变测量工作温度分为5个阶段： 2、电阻应变测量技术分类，(1)静态测量：永远在一定的负荷或短时间内稳定的负荷测量。 (2)动态测量：负荷在21200HZ范围内变化的测量。 (1)常温应变测定：工作温度，(2)中温应变测定：工作温度，(3)高温应变测定：工作温度以上，(4)低温应变测定：工作

2、温度，(5)极低温应变测定：工作温度以下。a、4、4、电阻应变测量方法的优点，(3)频率响应好。 可以测量从静态到数十万赫兹的动态应变。 (4)应变男同性恋尺寸小，重量轻。 最小应变男同性恋的栅长短至0.178，安装简单，不影响部件的应力状态。 (5)测量过程中可以输出电信号，制作各种传感器。 (6)可以在各种复杂的环境下进行测量。 例如，高、低温、高速旋转、强磁场等环境测定，(1)测定灵敏度和精度高。 其最小应变的读取值为(微应变)，可在常温测定时达到精度。 (2)测量范围广。 可以测量。a、5、5、电阻应变测量方法的缺点是： (1)只能测量部件的表面应变，不能测量部件的内应变。 (2)一个

3、应变男同性恋只能测量部件表面某一点方向的应变，不能进行全域测量。a、6、2.2电阻应变男同性恋、一、电阻应变男同性恋的工作原理，从物理学可知，金属导线的电阻率，其中，导线材料电阻率、导线长度、导线截面积、a、7、金属导线在其轴线方向上受力时(伸长或收缩时)，电阻值发生变化(增大或减少) 将上式与对数微分，得到：式中：按金属导线长度的相对变化的顺序喀呖声。 式中：导线材料泊松比，其中a、8、导线直径为d。a、9、2，电阻应变男同性恋结构，电阻应变男同性恋由敏感电网、导线、底座、帽、胶粘剂组成。 其结构如图：a，1.0，敏感电网：合金合十礼或合金箔构成的电网。 栅格长度l :两端圆弧的内侧或两端横

4、向栅格的内侧之间的距离，通常为0.2100mm。 栅格宽度b :敏感栅格外侧之间的距离。 应变男同性恋轴线：敏感电网纵电网的中心线。 引线：用于从传感器网格引出电信号的金属引线。 镀锡铜线(通常)制成，基板：用于保持敏感栅格的几何形状和相对位置。 复盖层：为了保护敏感的电网，常用的材料有纸、薄膜、纤维玻璃等。 胶粘剂：将传感器栅格固定在基板上，经常使用环氧树酯类和酚醛树脂类的胶粘剂。 作用： a，1.1，三，电阻应变男同性恋的主要性能，(一)应变男同性恋电阻(r )，(二)灵敏度系数(k )，是指在未安装应变男同性恋的情况下，在室温下测得的电阻值。 常用的应变电阻值是在单向式应力的作用下，应变

5、男同性恋的电阻的相对变化和沿应变男同性恋的轴线方向的应变之比，称为应变男同性恋的灵敏度系数： a，1.2，(2)灵敏度系数(k )，在单向式应力的作用下，应变男同性恋的电阻的相对变化和沿应变男同性恋的轴线方向注意： k的值是应变男同性恋的主要参数，取决于敏感栅格的材料、型号、几何尺寸、基底、胶粘剂等多种因素。 制造商通常用专用设备指定k值。 常用的K=2.02.4，a，1.3，(三)横向效应系数(h )，应变男同性恋的敏感栅格除纵向栅格外，还有圆弧和直线的横向栅格。横梁主要对应变男同性恋的垂直于轴线方向的横向应变敏感，应变男同性恋表示应变包括横向应变的影响，这就是应变男同性恋的横向效应。 将应

6、变男同性恋放置在平面应变场，沿应变男同性恋的轴线方向的应变是与轴线方向垂直的横应变，应变男同性恋的敏感男同性恋电阻是a、1.4、式中：分别由和引起的敏感男同性恋电阻的相对变化。 应变男同性恋的轴向和横向灵敏度系数。 横向感度系数与轴向感度系数之比称为横向效应系数h。 将a、1.5、应变男同性恋安装在自由膨胀的部件上，外力不起作用，环境温度变化时，输出一定的指示应变，称为热输出，用表示。 (4)热输出()的产生原因： (1)根据温度变化，敏感栅格材料的电阻率变化(温度效应) (2)敏感栅格材料和被检部件材料的线膨胀系数不同。 设a、1.6、温度变化为常数，应变男同性恋条的灵敏度系数k可根据温度变

7、化而省略，则应变男同性恋条的热输出为：公式中：敏感栅格材料的电阻温度系数；被测材料的线膨胀系数。 需要敏感的网格材料的线膨胀系数说明的是，应变男同性恋的指示应变不是环境温度的变化，而是部件的力所引起的应变。 因此，必须设法消除测量中温度变化的影响。 (5)稳定性，它是反映应变男同性恋的长期静态工作能力的重要性能，用电阻漂移值和蠕变的大小来表示。 (1)应变男同性恋的电阻值漂移是指安装在工作温度一定、没有受到外力作用的部件上，应变男同性恋的电阻值随时间变化。 漂移的原因：敏感的栅格、底座、胶粘剂等材料在应变男同性恋制造和安装过程中，内部形成的应力逐渐释放。 (2)应变男同性恋的蠕变是指安装在动作

8、温度一定、受到外力但变形一定的部件上的应变男同性恋的电阻值的时间变化。 原因：胶粘剂和底座在传递应变时发生打滑。a、1.8、在一定温度下卸载安装了应变男同性恋的试验片。 以试制产品的机械歪斜为横轴，歪斜男同性恋的指示歪斜为纵轴画曲线，称之为机械迟滞现象。 (6)机械滞后()、机械滞后量：用加载曲线和卸载曲线两个指示应变的最大差表示。 原因：敏感电网、基底和胶粘剂受到机械应变后发生残余变形。 解除：在正式测试之前，重复n次卸载。a、1.9、(7)应变极限()在一定温度下逐渐对安装了应变男同性恋的试验片施加载荷，直至应变男同性恋的指示应变和试验片的机械应变的相对误差达到10%。 此时，机械应变为该

9、应变片的应变极限。 一般，(8)绝缘阻抗(，)应变男同性恋的绝缘阻抗是指应变男同性恋的导线和被试验片之间的电阻值。 为了提高，请选择绝缘性好的胶粘剂和基材。一般来说，欧洲百万。a、2.0、(9)疲劳寿命(n )是振幅一定的交变应力，失真男同性恋齐被称为产生疲劳破坏为止的循环次数，失真男同性恋齐的疲劳寿命。 疲劳破坏：(1)敏感栅极或导线断线，(2)应变男同性恋条的输出振幅变化达到10%，(3)应变男同性恋条的输出波形出现间谍。a、2.1、4、电阻应变男同性恋工作特性的标定，(1)灵敏度系数的标定，(1)为单向式应力状态采用纯弯曲南朝梁，(2)应变男同性恋的轴线必须注意平行的单向式应力贴片的方向

10、，注意：(3)标定材料为钢梁标定泊松比。a、2.2、标定构想：(1)用三点挠度计测量，(2)用惠斯通电桥测量，(a、2.3 )根据材料力学式和几何关系，求出纯弯曲上下表面的轴向应变：其中，f是在用三点挠度计上的百分表测量的挠度值，应变男同性恋的灵敏度系数：k值标定时取值。如果电阻应变计的灵敏度系数和读取失真分别为和表示，则a、2.4、(2)横向效应系数的标定能够产生单向式失真场所。 设计专用装置，上部工作空间的试验片薄(6mm )，两侧尺寸大。 使试料仅在x方向产生变形，y方向的变形小，接近零。 试验片上贴有电阻、应变、男同性恋。 其中，a、2.5、两个应力男同性恋片组成两个半桥，网站数据库电

11、阻应变男同性恋片，两个应变男同性恋片的电阻变化量之比：a、2.6、5，电阻应变男同性恋片分类，电阻应变男同性恋片可按敏感栅材料分为金属电阻应变仪和半导体应变仪本课仅介绍金属电阻应变男同性恋。 (1)枕形应变男同性恋，敏感栅格用直径0.010.05毫米的铜镍合金或镍铬合金缠绕。 缺点：横向效应大，测量精度差，应变男同性恋性分散。 优点：底子、套子都是用纸做的，价格便宜，容易安装。 a、2.7、(二)短路式应变男同性恋将合十礼平行排列成格子状，端部用粗合十礼焊接。 优点：横向效应小，制造时容易保证敏感的栅格形状，测量精度高。 缺点：焊接点多，疲劳寿命低。 采用a、2.8、(三)箔式应变男同性恋、敏

12、感电网为0.0020.005毫米铜镍合金或镍铬合金金属箔，采用雕刻板、光刻格拉夫及腐蚀等工艺制作。 优点：横向效应小，安装方便，散热性好，疲劳寿命长，测试精度高。a、2.9、敏感电网形式、a、3.0、6、电阻应变男同性恋条的常规使用技术，(1)电阻应变男同性恋条的选择，1 )测试环境：温度、大气湿度、磁场，4、测试精度，a、3.1，(2)应变男同性恋条的粘贴，1 )检测和筛选，2 )粘贴表面的准备，3，爸爸5、测量导线的焊接和固定；6、检查。 a、3.2、2.3应变男同性恋测量电路，从上述讨论可知，电阻应变男同性恋的作用是将部件表面的应变变为电阻的变化。 其关系式为：一般来说，取而代之的是a，

13、3.3，明显太小。 为了便于测量，将应变男同性恋的电阻变化转换为电压(电流)信号，放大信号，用男同性恋(记录仪)指示应变值的作业，由电阻应变男同性恋进行。 电阻应变计桥通常采用直流桥和交流桥，本课只讨论前者。a、3.4、一、直流桥、(一)桥的输出电压取桥中四个桥臂的电阻(任何电阻都可以是应变男同性恋桥)。AC的两端输入连接直流电源的表现，从ABC的半桥看，流过的电流，a，3.5，两端电压降：两端电压降：桥输出电压：a，3.6，桥输出电压：由上式可知，桥输出电压是桥在平衡态。 如果将位于平衡态的桥的各臂的电阻增加量作为桥的输出电压，则将(精密式)、a、3.7、平衡条件代入上式，省略高次微量，则桥

14、的输出电压为：位于平衡态的桥的各臂的电阻增加量作为桥的输出电压为：a，3.8， 1、等臂桥，4个臂的电阻值相等，即，来自(2)式的输出电压为：(3) 4个臂为应变男同性恋桥，若其灵敏度k相同，则桥的输出电压为：(4)，a，3.9，说明：()满脚丫子时，桥的()上式是根据假设，忽略了高次的微量导出(近似式)，因此如果只考虑AB臂的失真男同性恋，则根据(3)式和(4)式，输出电压为(5)、a、4.0、(5)式，上式表示应该与输出电压成为线性关系，这是近似式类似地，当仅桥AB连接失真男同性恋时，由表达式(1) (严格表达式)获得的桥的输出电压变为表达式(6)，并且当比较表达式(5)和(6)时，通过向

15、表达式(6)加上一个系数(即，括号部分)获得的电压被称为非线性系数。 这越接近1，表示桥的非线性越小，即近似式和通过精密式计算的输出电压值越接近。取a、4.1、通常失真男同性恋的灵敏度系数K=2，如果有失真，()式中的非线性系数为0.999，非常接近1。 因此，在一般失真的范围内用近似式计算输出电压时，发生的地方误差非常小，能够忽略。 卧式桥接器同样仅在AB桥接器臂上连接应变男同性恋，此时，由近似式(2)和精密式(1)得到的输出电压式与等臂桥接器的(5)和(6)式完全相同，非线性系数也相等。 如果a、4.2、纵型桥、AB桥的臂与应变男同性恋桥相接，则以1增量，由近似式(2)得到的输出电压为：(

16、)，式中：a、4.3，由精密式(1)得到的输出电压为：(8)，比较式(7)，(8)，式(8)中的括弧为非线性系数。 探讨等臂桥和立式桥的非线性系数：立式桥的非线性系数大于等臂桥，误差小于等臂桥。a、4.4、(2)桥的平衡、测量前，必须使桥平衡态，即桥不输出。 但是，应变男同性恋的电阻值经常有偏差，存在接触电阻、引线电阻等，电桥大多不平衡，因此需要设置调谐平衡电路。 向桥添加电阻和体积可以分为两部分： (b )参照，如果将星空卫视连接做成三角形连接，则a、4.5分别与和并联，只需调节和即可平衡桥。 因为一般：以上，调节范围不大，要求四个臂的电阻差。 测量了a、4.6、二、桥的组成和温度影响的补偿

17、，在臂桥中，4个臂与应变男同性恋桥相接，桥的输出电压为：应变男同性恋桥的读取应变对应于：(9)，式中桥上4个臂电阻所感的应变值。a、4.7、应变男同性恋的读取应变相当于、(9)、式中桥上的4个臂电阻所感到的应变值。 上式反映了桥接特性：相邻桥接电阻感应的应变量的值减去，桥接电阻感应的应变量的值加上。 合理利用上述特性可以消除测量单一内力成分的影响。a、4.8、(1)温度补偿、1、补偿桥摇滾乐补偿、在部件上粘贴应变男同性恋桥的动作应变男同性恋桥，在AB桥上，在补偿桥摇滾乐上粘贴应变男同性恋桥的补偿片，在BC桥上，在桥的AD和CD桥上连接电阻，构成等臂桥。 温度变化引起的电阻变化相等，可以通过利用

18、桥接特性消除影响。 a、4.9、2、工作表补偿法是在相同的被试验片上粘贴n个工作表，放入桥中。 试验片受力变形时，各应变男同性恋的应变有外力和温度变化引起的应变，通过桥的基本特性消除，得到必要的应变。 (2)测量桥接器的一些配置方法且合理利用桥接器特性，可以达到以下目的： (1)实现温度补偿(2)检测复杂变形中所需的失真分量(3)放大失真计的读取值，减小读取值的误差，并且提高测量灵敏度。a、5.0、1、半桥接线法，在测量桥的臂AB、BC上连接应变男同性恋，另外在两臂AD、CD上在应变男同性恋的内部固定电阻r，称为半桥接线法。 由于下半桥的固定电阻没有感觉到应变，从式(9)可以看出应变男同性恋架的读取应变：实际测量可以分为两种情况：1 )半桥测量：桥的两个臂AB、BC与应变男同性恋架相接。 2 )半臂测量：桥的两个臂AB、BC上，任一个臂连接工作应变男同性恋架，另一个臂连接温度补偿男同性恋架。a、5.1、2、全桥接线法在测量桥的四个臂上连接应变男同性恋。 对于等臂桥，此时的应变男同性恋桥的读取应变可由式(9)得到：实际测量时，可分为2种情况：1)全桥